恒定電流綜合練習

1、9選彳3-1恒定電流綜合練習班次 姓名1 .如圖所示的電路中，Ri=9Q, R2=30 Q, S閉合時，電壓表的示數(shù)為0.2A, S斷開時，電流表 A的示數(shù)為0.3A,求: (1)電阻R3的值；(2)電源電動勢E和內阻r的值。2.相距d=0.1m水平放置的平行金屬板 a和b,且中央有孔，為其提供電壓的電路如圖所示， 且已知電源的電動勢為 E=24V,內阻為r= 5Q,分壓電阻為 R2=100Q,現(xiàn)閉合電鍵 S,當 電流達到穩(wěn)定后，將帶電荷量為q=1.0X 107C、質量為m=6.0X 10-7kg的液滴從小孔正上方h= 0.1m高處無初速滴下，為使液滴剛好不落在b板上。g=10m/s2,求：R

2、2兩端的電壓。(2)滑動變阻器R1的阻值。3.如圖所示，電阻電源的總功率為R1為6Q,電源內阻r為1Q,當合上電鍵 S且滑動變阻器 R2為3 時, 20W,電源的輸出功率為 16W,燈泡正常發(fā)光。求：(1)電燈的電阻和燈的額定功率；(2)當電鍵S斷開時，為使燈泡正常發(fā)光，滑動變阻器的阻值應調到多少?4 .在如圖所示白電路中，Ri=2 Q, R2=R3=4 Q,當電鍵K接a時，R2上消耗的電功率為 4 W, 當電鍵K接b時，電壓表示數(shù)為 4.5 V。試求：(1)當電鍵K接a時，通過電源的電流和電源兩端的電壓;(2)電源的電動勢和內阻；(3)當電鍵K接c時，通過R2的電流.5 .允許通過的最大電流

3、為 2 A的電源和一個變阻器接成如圖(甲)所示的電路，變阻器的總阻值為Ro=22 Qo電源路端電壓 U隨外電阻的變化規(guī)律如圖(乙)所示，圖中 U=12V 的直線為U-R圖線的漸近線。求：電源電動勢和內阻；AB間空載時輸出電壓的變化范圍；為保證無論怎樣調節(jié)滑動變阻器都不毀壞電源，AB間所接負載的最小阻值 Ro6.如圖所示，電源電動勢E=10V,內阻r=1 Q ,電容器的電容 C=40F,電阻 Ri=R2=4Q ,R3=5 Q o接通電鍵S,待電路穩(wěn)定后，求:(1)理想電壓表V的讀數(shù)；(2)電容器的帶電量。7 .如圖所示，電池的電動勢 E = 5 V、內阻r = 10Q ,固定電阻 R = 90Q

4、 , B是可變電阻, 在R0由零增加到400 a的過程中，求：(1)可變電阻R0上消耗熱功率最大的條件和最大熱功率。上(2)電池的內阻r和固定電阻R上消耗的最小熱功率之和。Ro>111E r R8 .在如圖所示的電路中，Ri是由某金屬氧化物制成的導體棒，實驗證明通過它的電流I和它兩端電壓 U遵循I=kU3的規(guī)律(式中k= 0.02A/V 3), R2是普通電阻，阻值為 24Q,遵 循歐姆定律，電源電動勢E = 6V,閉合開關S后，電流表的示數(shù)為 0.16A。求：Ri兩端的電壓；(2)電源的內阻r；(3)Ri、R2和r消耗的電功率 Pi、P2和Pr。9 .三只燈泡Li、L2和L3的額定電壓

5、分別為1.5 V、1.5 V和2.5 V,它們的額定電流都為 0.3Ao若將它們連接成圖甲、圖乙所示電路，且燈泡都正常發(fā)光。(1)試求圖甲電路的總電流和電阻R2消耗的電功率；(2)分別計算兩電路電源提供的電功率，并說明哪個電路更節(jié)能。U E =3.S r =05.1甲10 . 一臺小型電動機在 3 V電壓下工作，用此電動機提升所受重力為4 N的物體時，通過它的電流是0.2 A。在30 s內可使該物體被勻速提升 3 m。若不計除電動機線圈生熱之外 的能量損失，求：(1)電動機的輸入功率；(2)在提升重物的30 s內，電動機線圈所產生的熱量；(3)線圈的電阻。11 .如圖所示，已知電源電動勢E=6

6、.3 V,內阻r=0.5 Q,固定電阻 Ri=2 Q, R?=3 Q,R3是阻值為5 的滑動變阻器。按下電鍵S,調節(jié)滑動變阻器的觸點，求通過電源的電 流范圍。rEL-L- rR312.如圖所示，圖甲為一個電燈兩端電壓與通過它的電流的變化關系曲線。由圖可知，兩者不成線性關系，這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故，參考這條曲線回答下列問題(不計電流表內阻，線路提供電壓不變)：若把三個這樣的電燈串聯(lián)后，接到電壓恒定為12 V的電路上，求流過燈泡的電流和每個燈泡的電阻；(2)如圖乙所示，將兩個這樣的電燈并聯(lián)后再與10 皿定值電阻R0串聯(lián)，接在電壓恒定為8V的電路上，求通過電流表的電流值以及每個燈

7、的實際功率。恒定電流綜合練習答案1.解：(1) U2 = I2R2 = 0.2父30 = 6 V, U1 =U U2 =11.4 6 = 5.4 VU15.4I1= 1=0.6A, I3 =I1 一 I2 =0.60.2 = 0.4AR19c U26.R3 = = =15i'I30.4(2) E =11.4 +0.6r E =0.3 (9 30) 0.3r 解式和，得E=12V, r=1C2.解：(1)當液滴從開始剛好能到b板附近時，對此過程應用動能定理:mg(h d) -qU =0-01 212、(或： mgh=-mv -0 mgh -qU =0mv )2 2解得ab兩板電壓(即為

8、R1兩端分壓)U =mg(h+d) =12V q(2)當Ri兩端分壓為U時，由閉合電路歐姆定律得：R R2 r對于部分電路R2, I =U = mgW)R2qR2解得：Ri =-qE-_(R2 +r)=95Q mg(h d)23 .(1)電鍵 S合上，P總% =2016 = I r, I=2APq20P總=IE ，所以 E= = 一 =10V , U = EIr =10-21 =8V I 2, U 8442I1=-=-A , IL=I T1=2_=_AR16333U 2 = IlR2 =2M3 = 2V, U l =U -U 2 =8-2 = 6 V3U 6_2燈 的電阻 RL = =9 QP

9、額= UlIl=6m=4 WIL2/33一，一 , 一228(2)電鍵 S 斷開，U2 = EILr=10 m1='v33一'滑動變阻器支路的阻值 R' =幺=28/3 =14.!I l 2/3滑動變阻器的阻值 R2 = 14 _9 = 5 c4 .解析：(1)當K接a時，Ri被短路，外電阻為 R2,根據(jù)電功率公式可得通過電源的電流11= |上 =1 A R2電源兩端的電壓U1= PR2 =4 V.(2)當 K 接 a 時，有 E=U1+i1r=4+r 當 K 接 b 時，R1和 R2 串聯(lián)，R#=R1+R2=6 Q一，一,，- U2通過電源的電流 12=0.75 AR

10、1R2這時有：E=U2+l2r=4.5+0.75r解式得：E=6 V, r=2 Q.(3)當 K 接 c 時，R=R1+r+R23=6 0,總電流 I3=E/R 總=1 A通過R2的電流I'2l3=0.5 A.25 . (1)由乙圖可知，當 R一8日E = Um = 12V 而當U = 6V =且時，應有r = R = 2 a2(2)當滑片滑至最上端時，Uab最大E12Umax = R =.X 22 V =11 VRo r 22 2當滑片滑至最下端時，U AB取小：Umin = 0因此，A、B空載時輸出電壓的范圍為 0 11 V(3)當A、B接負載電阻Rx后，變阻器滑片移至最上端時，干

11、路電流最大,此時:ErR0Rx為了電源不過載，應保證：I WIm = 2 A,代入數(shù)據(jù)解得：Rx>4.9Q6 .解：(1)電路穩(wěn)定后，電容器和電壓表所在支路可認為是斷路，可得 R2兩端電勢相等，其等效電路如圖所示根據(jù)閉合電路歐姆定律，得電路的電流=1AR1R3rE一R2上無電流通過,R1電壓表的讀數(shù) U =IR3=1 5V =5V(2)電容器兩端電壓為UC =IR1 =1 4V =4V電容器的帶電量 Q =CU = 40 10-6 4c =1.6 10&C7 . (1)當R0= R + r = 100時，R0上消耗熱功率最大P1 max = -25-W = 6.2510 2 W4

12、00P2 = I2 (R + r)E2(R0 R r)2(R r)當Ro = 400 時，即Ro最大時P2最小52P2min =2(400 90 10)2X (90 + 10) W = 0.01 W(2) r和R消耗的熱功率8 .解析：由I = kU3得U=患瀛V = 2V(2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律有E=U +尺+.E U IR2 E-U d6-2/r= I J - R2 0 1624 = 1 P1= iu = 0.16 X 2W= 0.32W P2= I2R2= 0.162X 24W = 0.61WPr= 12r =0.162X1W=2.56X 10-2W9 .解：(1)在圖甲電路中，燈泡

13、都正常發(fā)光電路的總電流I總=I L1 + IL2 + IL3 = 0.9A電阻R2兩端電壓Ur2 = E -UL3-I總r = 0.05V電阻R2中通過的電流Ir2=I總=0.9A電阻 R2 消耗功率Pr2 = Ir2Ur2= 0.045W(2)圖甲電源提供的電功率P總=I總E = 0.9X3W = 2.7W圖乙電源提供的電功率P總=I總'E' = 0.3 X6W = 1.8W由于燈泡都正常發(fā)光，兩電路有用功率相等，而 P總< P總，所以，圖乙電路比圖甲電路節(jié) 能。10 .解析：(1)電動機的輸入功率P 入=5 =0.2X3 W=0.6 W.(2)電動機提升重物的機械功率

14、P 機=5丫=(4X 3/30) W=0.4 W.根據(jù)能量關系P入=P機+ Pq,得生熱的功率PQ= P 入p 機=(0.6 0.4)W = 0.2 W.所生熱量 Q = PQt= 0.2X30 J=6 J.2Q 6(3)根據(jù)焦耳定律 Q=IRt,得線圈電阻R=五=0 22><30Q=5 Q-11 .設R3中與R2串聯(lián)的那部分電阻為 Rx,外電阻R為R =電 +Rx)(R1 +R3 Rx) _(3 + Rx)(7-Rx)一 (R R2R3)-10由閉合電路的歐姆定律有I = -E =63 =63-R r (3 Rx)(7 - Rx) 5-(Rx -2)2 30當 Rx= 5 時，I max=3.0A ；當 Rx= 2 時，Imin=2.1A。12 .解析：(1)由于三個電燈完全相同，所以每個電燈兩端的電壓為：UL = 12 V = 4 V3結合圖象可得當 Ul = 4 V時，Il=0.4 Ai/aI故每個電燈的